LSD1在胚胎干细胞分化中的作用

摘要:组蛋白赖氨酸去甲基化酶1A[lysine(K)-specificdemethylase1A,KDM1A 或LSD1]能脱去组蛋白 H3上的第 4位赖氨酸残基(H3K4)和第9位赖氨酸残基(H3K9)的单甲基化和二甲基化修饰,在基因的表观遗传调控、胚胎发育以 及肿瘤的发生发展中都发挥着重要的作用。虽然截止目前关于 LSD1在胚胎干细胞分化中的作用已有多篇文献述及, 但缺乏系统地总结和整理。该文就 LSD1在胚胎干细胞分化中的作用进行综述。     

赖氨酸特异性脱甲基化酶1功能研究进展

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)可以特异性去除组蛋白H3第4、第9位赖氨酸上的单、双甲基,从而调节基因转录.通过去甲基化作用,LSD1参与人类体内多种细胞活动,如细胞增殖、上皮间质转化、自噬等.越来越多的研究表明,其异常表达与多种癌症和其他疾病的发生发展及不良预后相关,而且LSD1是其中关键的调控因子.因此,...     

抗肿瘤药物新靶点：表观遗传组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1（histone lysine specific demethylase 1,LSD1）是一个黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依赖的氨基氧化酶,能够特异性去除组蛋白H3K4和H3K9的单、双甲基化。利用RNA干扰技术和小分子LSD1抑制剂调节LSD1的表达量和活性,能够控制肿瘤细胞的增殖、转移和侵袭。同时,由于LSD1在多种肿瘤中高表达,靶向LSD1的抗肿瘤治疗方案表现出较高的选择性和较低的毒副作用。因此,LSD1可能成为表观遗传学抗肿瘤药物的新靶点。本文对近年来LSD1的结构、功能研究及最新的LSD1抑制剂研究进展做一综述和分析。     

赖氨酸特异性去甲基化酶6A及其在白血病中的研究进展

白血病是发生于血液系统造血干/祖细胞的恶性增殖性疾病,临床以化学药物治疗为主,但其复发及耐药仍是难题和瓶颈。最新研究显示组蛋白甲基化是通过调控基因转录参与了细胞增殖、分化、凋亡等过程的表观遗传调节机制之一。另有研究显示赖氨酸特异性去甲基化酶6A(KDM6A),又称X染色体上普遍转录的四肽重复序列(UTX),与多种肿瘤尤其白血病的发生密切相关。 KDM6A通过将H3K27me3去甲基化为H3K27me2或H3K27me1激活基因的表达;还可通过非去甲基化酶功能调控靶基因转录的激活,参与形成与Set1结构域相关的蛋白质复合体的亚基继而调节H3K4me1表达;与酵母交配型转换/蔗糖不发酵复合物的结合,从而促使染色质构象开放;促进H3K27ac生成。本文全面阐述KDM6A(UTX)结构和生物活性的最新进展,重点讨论其在白血病中的作用,为白血病的靶向治疗提供新的研究方向。     

组蛋白去甲基化酶LSD1去除亲代组蛋白H3K4me2促进复制偶联的核小体装配

目的 探索真核细胞内影响与调控复制偶联的核小体组装及解聚的表观遗传学机制。方法 人骨肉瘤细胞系（U2OS）转染对照和组蛋白H3K4去甲基化酶（lysine-specific demethylase 1, LSD1）siRNA,双胸苷阻滞或胸苷-诺考达唑联合阻滞同步化细胞,释放后在不同时间点进行流式细胞术分析,检测LSD1敲低对细胞周期的影响;免疫印迹试验检测LSD1 siRNA敲低效率;U2OS细胞同步化后进行免疫荧光共聚焦显微镜观察,检测LSD1、组蛋白H3K4二甲基化、一甲基化（H3K4me2/1）在细胞周期中的表达水平;U2OS细胞转染对照、LSD1 siRNA后进行微球菌核酸酶（micrococcal nuclease, MNase）消化后检测核小体装配效率;免疫共沉淀实验检测与LSD1存在相互作用的体内蛋白。结果 组蛋白H3K4去甲基化酶LSD1能促进复制偶联的核小体装配。结论 复制前期LSD1催化亲代组蛋白H3K4me2去甲基化,导致H3K4me2被清除至一定水平,有助于复制偶联的核小体装配。本研究不仅揭示了LSD1之前未被阐明的生物学功能,同时拓宽了对表观遗传生物学功能的...     

山茱萸醇提物调节LSD1/PSD95对Aβ25-35诱导的阿尔茨海默病小鼠神经损伤保护作用的研究

目的 探究山茱萸醇提物通过调节组蛋白特异性去甲基化酶1(LSD1)/突触后致密蛋白-95(PSD95)影响神经元突触和神经炎症对β淀粉样蛋白25-35(Aβ_25-35)诱导的阿尔茨海默病(AD)小鼠神经损伤的保护作用。方法 将40只C57BL/6N小鼠按体质量随机分为假手术组、模型组、山茱萸醇提物低剂量组(0.1 mg/g)及山茱萸醇提物高剂量组(0.3 mg/g),每组10只。除假手术组外,其余各组双侧海马内注射Aβ_25-35构建AD小鼠模型。造模前7 d开始灌胃,手术后5 d继续灌胃,共60 d。Morris水迷宫实验、Y迷宫实验及旷场实验检测小鼠学习记忆和空间探索能力;蛋白质印迹法检测小鼠海马LSD1、PSD95、突触素(SYN)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)蛋白表达及组蛋白H3第9位赖氨酸二甲基化(H3K9me2)修饰水平;染色质免疫共沉淀(CHIP)结合实时荧光PCR法检测PSD95基因启动子区H3K9me2修饰水平及PSD95 mRNA水平;组织免疫荧光法检测H3K9me2和PSD95表达的相关性...     

碘对甲状腺细胞组蛋白甲基化修饰的影响

目的 从表观遗传的角度探讨碘对甲状腺疾病的影响，分析碘化钠作用于甲状腺细胞后组蛋白甲基化及相关修饰酶的变化。方法 用不同浓度碘化钠(1μM,10μM,100μM,1 mM,10 mM)刺激甲状腺细胞系N-thy-ori-3-1后，通过蛋白质印迹法和荧光定量PCR检测了蛋白表达和转录水平。结果 不同浓度碘化钠作用于甲状腺细胞后引起细胞组蛋白H3赖氨酸4的三甲基化(H3K4me3)整体蛋白水平的升高，同时组蛋白H3赖氨酸27的三甲基化(H3K27me3)整体蛋白水平下降，二者变化呈相反趋势，H3K4me3总蛋白随着碘化钠浓度升高逐渐增高，并随着时间动态改变，同时碘化钠能诱导升高相关甲基化转移酶MLL1和去甲基化转移酶JMJD3的转录表达和蛋白水平。结论 碘能诱导甲状腺细胞整体H3K4me3蛋白的表达增加和H3K27me3蛋白的表达减少，伴随MLL1和JMJD3的表达增加，为进一步探讨高碘与甲状腺自身免疫的机制研究提供了表观学的研究基础。     

2型糖尿病患者PBMC组蛋白甲基化研究

目的 该研究探讨了2型糖尿病(T2DM)患者外周血单个核细胞(PBMC)组蛋白修饰情况.方法 收集12例T2DM患者及12例健康对照者的PBMC,采用H3K4/H3K9甲基化检测试剂盒提取组蛋白和检测H3K4/H3K9甲基化水平.实时荧光定量PCK法检测T2DM患者的PBMC组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基化酶基因的mRNA表达水平.结果 与健康对照组比较,T2DM患者的PBMC组蛋白H3K4甲基化水平升高.实时定量PCR结果 显示T2DM患者组PBMC的SET1、SUV39H1、SUV39H2、KDM3A、KDM5B和LSD1基因表达分别是健康对照组的3.06、0.46、0.48、0.43、3.07和0.35倍.结论 2型糖尿痛患者外周血PBMC组蛋白甲基化呈现异常.     

胃癌细胞系中组蛋白H3-K9甲基化与错配修复基因hMLH1表达及DNA甲基化的关系

目的 探讨胃癌细胞系中组蛋白H3-K9甲基化与DNA甲基化及错配修复基因hMLHI表达的关系.方法 应用去甲基化制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷(5-Aza-dC)作用于2个胃癌细胞系,MGC-803和BGC-823.应用染色质免疫沉淀(CHIP)、甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)分析药物作用前后hMLH1基因启动子区域组蛋白H3-K9甲基化、DNA甲基化和hMLH1基因表达.结果 MGC-803细胞系中,沉默的hMLH1基因启动子区域表现为DNA甲基化和组蛋白H3-K9高甲基化,5-Aza-dC不但能使DNA发生去甲基化,使沉默的hMLH1基因重新表达,而且能降低沉默位点的H3-K9甲基化水平.BC,C-823细胞不表达hMLH1基因,其DNA非甲基化,与MGC-803细胞相比较,其组蛋白H3-K9甲基化水平低.5-Aza-dC对BGC-823细胞中的基因表达、DNA甲基化和H3-K9甲基化没有影响.结论 在胃癌中,hMLH1基因启动子区组蛋白H3-K9的甲基化与DNA甲基化及基因沉默相关,去甲基化制剂可调控DNA甲基化、基因表达和组蛋白1-13-K9甲基化.     

二甲双胍抑制赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1介导的卵巢癌细胞增殖和迁移

目的: 探讨二甲双胍抑制卵巢癌细胞增殖和迁移的可能分子机制。方法: 用不同浓度二甲双胍(0、5、10和20 mmol/L)处理卵巢癌HO8910和SKOV3细胞,EdU和迁移实验检测细胞增殖和迁移能力;免疫印迹和qRT-PCR检测细胞内赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)蛋白及mRNA表达水平;免疫印迹检测PI3K/AKT信号通路蛋白表达水平。建立诱导型稳定敲低LSD1的卵巢癌HO8910和SKOV3细胞株,经10 mmol/L二甲双胍处理,通过EdU和迁移实验检测各组细胞增殖和迁移能力。结果： 与对照组相比,不同浓度二甲双胍处理组细胞增殖和迁移能力明显降低(P均＜0.01),LSD1蛋白表达水平明显降低,LSD1特异性底物H3K4me2蛋白表达水平明显升高(P均＜0.01);PI3K/AKT信号通路蛋白PI3K和p AKT表达水平明显降低(P均＜0.01)。二甲双胍处理和敲低LSD1后,细胞增殖和迁移能力均显著降低（P<0.05)。结论： 二甲双胍可能通过抑制PI3K/AKT通路下调LSD1蛋白表达,从而抑制卵巢癌细胞增殖与迁移。     

长链非编码RNA HOTAIR的信号通路、作用机制及与消化系统肿瘤的关系

长链非编码RNA（LncRNA）广泛参与机体生理和病理过程。其中,HOX转录反义RNA（HOTAIR）由HOXC基因座的反义链转录,却主要调控HOXD基因。HOTAIR能引导多梳抑制复合体2（PRC2）和赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1（LSDI）复合体靶向特定目标基因,使组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化（H3K27me3）和组蛋白H3第4位赖氨酸二甲基化（H3K4me2）,引起染色体状态重编程,从而使染色体封闭,继而导致靶基因沉默。HOTAIR与人类多种肿瘤如肝细胞癌、胰腺癌、胃肠道间质瘤和大肠癌等的发生、发展、复发以及转移有着相关性,有望成为相关肿瘤的预测指标和新的治疗靶点。该文阐述了HOTAIR的可能作用机制及其信号通路,并总结了其与上述各类肿瘤关系研究的最新进展。     

Ezh2在全反式维甲酸诱导的P19神经细胞分化过程中的作用

目的 探讨组蛋白甲基转移酶Ezh2在P19神经细胞分化中的作用.方法 通过Western印迹检测全反式维甲酸 (RA)诱导TuJ1蛋白的表达;通过染色质免疫沉淀技术检测Ngn1基因启动子区Ezh2的结合与H3K27三甲基化的变化;通过实时定量RT-PCR检测RA诱导P19细胞分化后 Ezh 2 mRNA表达.结果 在RA诱导P19细胞中,Ezh2与H3K27me3在Ngn1启动子区的结合逐渐升高,并在诱导后第2天达到高峰,然后迅速降低,随后出现神经分化特异标志.结论 Ezh2在RA诱导的P19细胞早期产生一种抑制性的组蛋白修饰标志H3K27me3,通过避免Ngn1的过早表达,确保P19细胞的正常分化.     

H3K27三甲基化蛋白可作为MPNST的重要诊断标记物

目的:探讨组蛋白3赖氨酸27位点的三甲基化（H3K27me3）在恶性周围神经鞘瘤（MPNST) 中的表达及对预后的影响。方法:收集恶性周围神经鞘瘤病理组织标本43例,经福尔马林固定,石蜡包埋后,利用组织芯片技术（TMA）制成组织芯片,免疫组织化学方法检测 H3K27me3 等蛋白的表达,根据临床数据和随访信息,运用SPSS 19.0统计软件进行分析比较不同H3K27me3表达水平与患者临床病理特征之间的关系。结果:MPNST组织芯片位点完整。H3K27me3表达缺失组约占 65.11% ,其中完全缺失组占39.53％,部分缺失组约占25.58%,即以H3K27me3表达缺失为诊断依据则MPNST的检出率可达65.11%,且与原诊断一致;在39例散发病例样本中有43.58%完全缺失、28.20%部分缺失,4例NF1相关样本100％保留表达,即在非NF1相关的MPNST中检出率可达71.78%。结论:检测H3K27me3的表达水平对MPNST的诊断具有良好的灵敏性和特异性,特别是在除外NF1相关临床背景的MPNST前期诊断中具有重要意义,有望成为早期诊断散发型MPNST的生物学标记物。     

慢性阻塞性肺疾病患者肺组织中蛋白精氨酸甲基转移酶6的表达及意义

目的观察慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺）患者肺组织中蛋白精氨酸甲基转移酶6（PRMT6）的mRNA及组蛋白H3R2位点非对称双甲基化（H3R2me2a）和H3K4位点三甲基化（H3K4me3）信号水平情况,探讨PRMT6是否通过调控组蛋白甲基化而参与慢阻肺的发病。方法选取胸外科因肺癌行肺叶切除术的患者3l例,据术前肺功能、吸烟史及慢阻肺诊断标准将患者分成对照组（非吸烟非慢阻肺,n=10）、吸烟组（吸烟非慢阻肺,n：10）和吸烟慢阻肺组（n=11）。选取远离原发病灶5cm以上、肉眼观察无肺癌浸润的外周肺组织,采用QRT．PCR检测PRMT6、白细胞介素13（IL．13）、环氧酶2（COX-2）的mRNA表达,同时Western．Blotting检测PRMT6蛋白表达及组蛋白H31t2me2a和H3K4me3信号水平。结果吸烟慢阻肺组FEV,％pred、FEVI／FVC及PEF％pred较对照组和吸烟组明显降低（P〈0．05）。与对照组比较,吸烟组及吸烟慢阻肺组PRMT6mRNA表达、PRMT6蛋白表达及组蛋白H3R2me2a信号水平均显著降低（P〈0．01）,而IL-13、COX-2的mRNA表达及H3K4me3信号水平均显著增高（P〈0．01）。结论慢阻肺患者肺组织中PRMT6表达下降,可能通过下调组蛋白H3R2me2a信号水平而上调组蛋白H3K4me3的信号水平参与慢阻肺的形成。     

H3K27me3聚集MEG3 lncRNA启动子通过MDM2/p53途径诱导多发性骨髓瘤RPMI8226细胞凋亡逃逸

目的 从组蛋白甲基化与长链非编码 RNA ( ln-cRNA)相互作用角度探讨多发性骨髓瘤( MM)细胞凋亡逃逸的具体机制.方法 MTT法检测细胞增殖活性;Annex-inV-FITC/PI双标流式细胞术检测下调组蛋白H3第27位赖氨酸上三甲基化H3K27me3 的表达是否可以诱导多发性骨髓瘤细胞株—RPMI8226 细胞凋亡; RT-PCR 法检测 RP-MI8226细胞中人母系表达基因( MEG3) lncRNA及鼠双微体基因 2 ( MDM2 )的 mRNA 表达; Western blot 检测 RP-MI8226 细胞中 Zeste 基因增强子同源物 2 ( EZH2 )、H3K27me3、MDM2 及 p53 蛋白表达; ChIP Real -time PCR检测RPMI8226细胞中 H3K27me3 的结合位点.结果 在RPMI8226 细胞中,下调 H3K27me3 可诱导细胞凋亡;H3K27me3可直接结合于 MEG3lncRNA 启动子; RPMI8226细胞中抑制了 H3K27me3 可上调 MEG3lncRNA 表达; RP-MI8226经MEG3lncRNA 小干扰 RNA ( MEG3lncRNA -siR-NA)干预下调MEG3lncRNA时,细胞内MDM2 mRNA水平明显升高,并诱导 MDM2 蛋白表达.给予 MDM2 拮抗剂后, Ub-p53 表达降低, p53 降解被抑制.结论 MM 中H3K27me3结合MEG3 lncRNA启动子,MEG3lncRNA启动子H3K27me3高表达导致MEG3 lncRNA表达缺失. MEG3 ln-cRNA表达缺失解除MDM2的抑制, MDM2与p53直接结合介导p53泛素化,促使p53降解,细胞凋亡逃逸.     

DOT1L对骨肉瘤MG63细胞生物学行为的影响及其作用机制

目的 探讨抑制组蛋白H3赖氨酸79（H3K79）甲基转移酶DOT1L基因对骨肉瘤MG63细胞增殖、迁移、DNA损伤的影响及可能的作用机制。方法将hDOT1L-shRNA质粒转染至骨肉瘤MG63细胞（hDOT1L-shRNA组）,同时设置shRNA阴性对照组（Scramble组）。采用实时荧光定量PCR检测DOT1L mRNA的表达水平,MTT法检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,TUNEL法和彗星实验检测细胞DNA损伤。Western blot检测MG63细胞中DOT1L、H3K79me2、Histone H3、Sirt1、XPA蛋白的表达水平。结果转染后,与Scramble组相比,hDOT1L-shRNA组MG63细胞中DOT1L mRNA及蛋白表达水平下调（P<0.05）,细胞增殖能力降低（P<0.05）,细胞迁移率降低（P<0.05）,DNA损伤程度加剧（P<0.05）。Western blot检测结果显示,与Scramble组相比,hDOT1L-shRNA组MG63细胞中细胞Histone H3总量差异无统计学意义(P>0.05),其他DOT1L、H3K79me2、Sirt1、XPA蛋白表达水平均降低。结论DOT1L可能通过DOT1L/H3K79me2-SIRT1-XPA信号通路抑制骨肉瘤MG63细胞增殖、迁移并诱导其DNA损伤。